空壓機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)-中國螺桿空壓機(jī)的發(fā)展歷史
本文章資料借鑒空壓機(jī)頭條
為了滿足工業(yè)化中對(duì)燃料和鋼鐵的需求，迅速開發(fā)我國煤炭和礦山資源，急需大量的礦山開采設(shè)備，尤其是對(duì)空氣壓縮機(jī)等風(fēng)動(dòng)工具，這促成我國空氣壓縮機(jī)制造業(yè)的興起。
這一時(shí)期，國內(nèi)壓縮機(jī)制造只停留在簡(jiǎn)單仿制和修理階段，設(shè)備簡(jiǎn)陋，無一家的壓縮機(jī)制造廠。新建和轉(zhuǎn)產(chǎn)成立了一批壓縮機(jī)制造廠，由此才形成了中國壓縮機(jī)制造業(yè)雛形。
2 .從“0”到“1”,我國螺桿壓縮機(jī)的艱辛之路
1934年瑞典人發(fā)明了世界上臺(tái)不對(duì)稱齒形的螺桿壓縮機(jī)以來，國外螺桿壓縮機(jī)技術(shù)得到較快的發(fā)展。
但我國因基礎(chǔ)差，加上國外實(shí)行技術(shù)封鎖，以及制造工藝上要求較高，進(jìn)入六十年代以后，雖然國內(nèi)某些企業(yè)開始了探索，但由于轉(zhuǎn)子制造工藝沒有解決，我國螺桿壓縮機(jī)技術(shù)發(fā)展緩慢，直到1965年以后才得到一定發(fā)展。
而同期國外，特別是上世紀(jì)70年代制造螺桿壓縮機(jī)的公司數(shù)目成倍增長(zhǎng)，幾乎所有原來生產(chǎn)往復(fù)活塞壓縮機(jī)的主要公司都逐漸開始生產(chǎn)螺桿壓縮機(jī)。
1965年，上海壓縮機(jī)廠、上海第三壓縮機(jī)廠和杭州透平機(jī)廠（后改名杭州汽輪機(jī)廠）等對(duì)螺桿壓縮機(jī)進(jìn)行了摸索和研究。
上海第三壓縮機(jī)廠按“反廓成形法”（即按照樣機(jī)轉(zhuǎn)子端面形狀制成刀片，以加工實(shí)際轉(zhuǎn)子相反的方向）仿制完成了排氣量為40m3/min，排氣壓力為2公斤/cm2的40/2型螺桿壓縮機(jī)在衢州化工廠投入使用，成為我國螺桿壓縮機(jī)生產(chǎn)早的廠家。
1965年，北京通用機(jī)械廠和無錫壓縮機(jī)廠還分別試制完成了排氣量11.5m3/min，排氣壓力20公斤/cm2的丙烷壓縮機(jī)和D6.5-10/26～36型氫氣循環(huán)壓縮機(jī)。杭州透平機(jī)廠為大慶油田天燃?xì)饧敼こ桃采a(chǎn)了一臺(tái)排氣量40m3/min的螺桿空氣壓縮機(jī)。
另外，一機(jī)部決定按首都鋼鐵廠從日本引進(jìn)的冶金設(shè)備研制配套的6000m3/h空分設(shè)備，試制排氣量38200m3/h的LG63型大型螺桿空氣壓縮機(jī)，由上海壓縮機(jī)廠承擔(dān)了試制任務(wù)。于1968年3月完成了LG63C×2—63D大型螺桿壓縮機(jī)的試制任務(wù)。
該廠和西安交通大學(xué)合作，在一些前期工作的基礎(chǔ)上，于當(dāng)年十月完成了《加工螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子成形銑刀設(shè)計(jì)資料》，這對(duì)我國螺桿壓縮機(jī)的發(fā)展發(fā)揮了作用。
并在翌年與中國科學(xué)院華東電子計(jì)算技術(shù)研究所合作，編制了LG63型壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子成形銑刀的計(jì)算程序，完成了刀具的截形計(jì)算。又自行設(shè)計(jì)、制造了重達(dá)30噸的大型螺桿加工機(jī)床，解決了Ф600直徑轉(zhuǎn)子的加工難題等。
這一系列工作為大型螺桿壓縮機(jī)制造創(chuàng)造了條件。雖然有某些技術(shù)問題尚未得到解決，但卻為我國大型螺桿壓縮機(jī)的制造積累了經(jīng)驗(yàn)。
1966年通用機(jī)械研究所組織上海第三壓縮機(jī)廠、上海氣閥廠、無錫壓縮機(jī)廠、天津冷氣機(jī)廠和重慶通用機(jī)械廠等單位，對(duì)瑞典PR600、PR365LD型移動(dòng)螺桿壓縮機(jī)及日本產(chǎn)KS2370型移動(dòng)式空氣壓縮機(jī)進(jìn)行了性能測(cè)試、分析，在此基礎(chǔ)上，1966年，轉(zhuǎn)子型線為對(duì)稱圓弧型線的10m3/min螺桿壓縮機(jī)誕生，主要性能達(dá)到了進(jìn)口樣機(jī)的水平。并于1967年完成移動(dòng)螺桿壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)和試制。
1966年，無錫壓縮機(jī)廠和上海第三壓縮機(jī)廠先后仿制成功LC20—l0/7型螺桿壓縮機(jī)和LG20—20/7型螺桿壓縮機(jī)，性能接近國外樣機(jī)水平。同年，柳州第二空壓機(jī)廠也完成了LG20-10/7型螺桿壓縮機(jī)的試制。但由于對(duì)稱型線本身的缺陷，其功率消耗較往復(fù)活塞壓縮機(jī)的同類產(chǎn)品高30％。
為提高產(chǎn)品精度，各壓縮機(jī)企業(yè)相繼開展了銑刀精度提升和制造銑床的工作。柳州第二空壓機(jī)廠首先采田靠模加工銑刀獲得成功，無錫壓縮機(jī)廠又將靠模放在光學(xué)曲線磨床上，用五十倍放大圖成形磨削，并且用大型工具顯微鏡檢查磨削結(jié)果，使銑刀精度得到提高。
與此同時(shí)，通用機(jī)械研究所、上海第三壓縮機(jī)廠、上海壓縮機(jī)廠和天津冷氣機(jī)廠組成聯(lián)合設(shè)計(jì)組，對(duì)無錫壓縮機(jī)廠設(shè)計(jì)制造的銑刀磨床再次加以改進(jìn)，經(jīng)過一系列的提高發(fā)展后，到上世紀(jì)七十年代已使銑刀精度達(dá)到誤差在±0.005毫米以內(nèi)（出現(xiàn)在曲線接點(diǎn)處），刃磨工時(shí)也從過去的手工操作40～50分鐘，縮短到20～30分鐘。
七十年代以后，國外生產(chǎn)的螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子型線已經(jīng)迭代，使比功率大幅度下降。
這一時(shí)期，我國螺桿壓縮機(jī)主要以仿制為主，在設(shè)計(jì)、制造水平上與水平相比尚存在較大的差距。
3.“改開”快車道,引進(jìn)吸收，變化與變革
改開之后，壓縮機(jī)制造業(yè)進(jìn)入轉(zhuǎn)型升級(jí)、進(jìn)步和壯大時(shí)期。在規(guī)模、技術(shù)水平和所有制等方面發(fā)生了巨大變化與深刻的變革。產(chǎn)業(yè)升級(jí)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)先后經(jīng)歷了二次重大轉(zhuǎn)型。
次是始于上世紀(jì)80年代中至90年代中期完成的，以活塞壓縮機(jī)為主單一產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向多種機(jī)型的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)，并由此造就了90年代以來往復(fù)活塞式、隔膜式、螺桿式壓縮機(jī)三分天下的局面。
第二次是始于90年代未至21世紀(jì)初，壓縮機(jī)從以中、小型為主的產(chǎn)品開始向以大型為主的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，其后開創(chuàng)了新世紀(jì)壓縮機(jī)市場(chǎng)的繁榮期。
80年代中期開始，壓縮機(jī)制造業(yè)以引進(jìn)技術(shù)為突破口，通過消化吸收，大地推動(dòng)了全行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，有力地促進(jìn)了產(chǎn)品的升級(jí)換代。
我國代和第二代螺桿壓縮機(jī)，其型線分屬對(duì)稱圓弧型和單邊不對(duì)稱型，功率消耗較大，螺桿壓縮機(jī)優(yōu)點(diǎn)得不到充分發(fā)揮。而與此同時(shí)，國外的型線不斷迭代，使螺桿壓縮機(jī)在某些方面接近往復(fù)活塞壓縮機(jī)的水平。
1982年測(cè)試改型的LGⅢ20—10/7型螺桿壓縮機(jī)，比功率達(dá)6.06kW/（m3/min），和LGⅡ20型壓縮機(jī)相比，比功率約下降5.3％，使我國螺桿壓縮機(jī)的研究又進(jìn)了一步。
上海壓縮機(jī)廠也在1982年試制成功LG63C-430/3.8型二氧化碳螺桿壓縮機(jī)，該機(jī)采用噴水內(nèi)冷、汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)等新技術(shù)，通過空氣部分負(fù)荷和噴水冷卻，進(jìn)行性能模擬試驗(yàn)，試車功率達(dá)800千瓦，為大型螺桿壓縮機(jī)性能試驗(yàn)研究工作打下了基礎(chǔ)。
1983年，通用機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)成套公司和天津冷氣機(jī)廠合作研制成功LGl6-5/3.5型螺桿負(fù)壓壓縮機(jī)，在中田投入使用。
在往復(fù)活塞機(jī)方面，在引進(jìn)國外技術(shù)、消化吸收的基礎(chǔ)上，通過自主創(chuàng)新，攻克了不少難關(guān)，取得了重大突破，實(shí)現(xiàn)了煉油加氫、合成氨、煤化工裝置中大中型往復(fù)式壓縮機(jī)國產(chǎn)化，也不斷發(fā)展了自有技術(shù)，使我國往復(fù)活塞式壓縮機(jī)技術(shù)處于水平。
80年代未，憑借市場(chǎng)容量，勞動(dòng)力成本和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)優(yōu)勢(shì)，我國成為承接國際壓縮機(jī)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的。正是這次大轉(zhuǎn)移，國外許多的壓縮機(jī)制造商紛紛來我國落戶，有力地促進(jìn)了我國壓縮機(jī)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。
??1993年復(fù)盛公司在大陸建廠，將已經(jīng)在中國臺(tái)灣生產(chǎn)了約15年的螺桿機(jī)生產(chǎn)技術(shù)帶入大陸。
復(fù)盛空壓機(jī)是整個(gè)大中華區(qū)家完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的螺桿空壓機(jī)工廠，從上世紀(jì)70年代生產(chǎn)螺桿空壓機(jī)，至今已經(jīng)生產(chǎn)了約50年，目前是亞洲的空壓機(jī)生產(chǎn)企業(yè)。
在技術(shù)引進(jìn)的同時(shí)，大陸的壓縮機(jī)制造廠也開始了引進(jìn)機(jī)械加工設(shè)備，以便從根本上改變壓縮機(jī)工業(yè)制造水平低、工藝水平落后的狀態(tài)，如上海壓縮機(jī)廠的螺桿轉(zhuǎn)子加工銑床。
同樣源于市場(chǎng)的推動(dòng)，催發(fā)行業(yè)第二次產(chǎn)品轉(zhuǎn)型升級(jí)，即從中小型向大型和產(chǎn)品升級(jí)。
4.進(jìn)入新世紀(jì),蓬勃發(fā)展、高歌猛進(jìn)
進(jìn)入2000年以后，國企改制重組，企業(yè)退市進(jìn)園、加大技改投入，企業(yè)的自主創(chuàng)新能力不斷提高，壓縮機(jī)制造業(yè)得到快速發(fā)展，涌現(xiàn)一批進(jìn)入世界壓縮機(jī)制造業(yè)行列的企業(yè)。
如ф816mm大型轉(zhuǎn)子螺桿壓縮機(jī) ,是國際上目前轉(zhuǎn)子直徑的螺桿壓縮機(jī)，目前也只有德國曼、日本神戶制鋼公司，復(fù)盛公司等少數(shù)公司有此生產(chǎn)能力和技術(shù)。
新世紀(jì)前10年行業(yè)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)基本都是以兩位數(shù)增長(zhǎng)速度發(fā)展，后5年保持適中增長(zhǎng)水平，特別在“十一五”期間，壓縮機(jī)行業(yè)平均增長(zhǎng)18.6％，螺桿壓縮機(jī)更是平均增長(zhǎng)47.1％。
大型、高附加值的工藝壓縮機(jī)、螺桿壓縮機(jī)生產(chǎn)量不斷提高。國產(chǎn)工藝螺桿壓縮機(jī)在煉油、石化裝置上得到廣泛使用。如：常減壓裝置常頂氣、減頂氣壓縮機(jī)；煉油、化工裝置火炬氣壓縮機(jī)；制氫裝置原料氣壓縮機(jī)；PSA原料氣、尾氣壓縮機(jī)；苯乙烯壓縮機(jī)；丁二烯抽提壓縮機(jī)；氯乙烯壓縮機(jī)等。螺桿式膨脹機(jī)能量回收機(jī)組已在蒸汽余熱、余壓回收；天然氣余壓回收；熱水ORC循環(huán)工程中推廣應(yīng)用。
2002年之前，國內(nèi)螺桿壓縮機(jī)制造行業(yè)由于設(shè)備陳舊，機(jī)器性能差，沒有形成規(guī)?；a(chǎn)，螺桿壓縮機(jī)市場(chǎng)幾乎被國外企業(yè)壟斷。
尤其是隨著生產(chǎn)設(shè)備精密化、數(shù)控化發(fā)展，信息化技術(shù)和模擬仿真技術(shù)的推廣和應(yīng)用，螺桿主機(jī)制造業(yè)的加工手段(如螺桿轉(zhuǎn)子銑床，特別是磨床的應(yīng)用)的提高，使主機(jī)性能都得到有效保證。形成了一批螺桿主機(jī)的制造企業(yè)，尤其是空氣動(dòng)力用螺桿壓縮機(jī)主機(jī)制造取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，產(chǎn)品技術(shù)也基本達(dá)到同外同類產(chǎn)品的水平，部分機(jī)型能效高于國外產(chǎn)品。
如：復(fù)盛公司的兩級(jí)壓縮螺桿空壓機(jī)，其能效為目前全球能效高的螺桿空壓機(jī)之一。
在技術(shù)方面，經(jīng)過多年的技術(shù)發(fā)展，國內(nèi)螺桿壓縮機(jī)在研發(fā)設(shè)計(jì)水平、加工工藝水平等方面也日趨成熟，特別是高精度的數(shù)控轉(zhuǎn)子加工銑床（磨床）等生產(chǎn)設(shè)備的應(yīng)用，使多種型線的加工變得更為容易實(shí)現(xiàn)，主機(jī)轉(zhuǎn)子型線開發(fā)成果得到不斷推廣，并在應(yīng)用中取得良好的市場(chǎng)反應(yīng)。
行業(yè)制造水平的提高，也使產(chǎn)品能夠達(dá)到較高精度并被市場(chǎng)認(rèn)同，特別在中低端市場(chǎng)具有明顯優(yōu)勢(shì)，并逐步在領(lǐng)域與國際競(jìng)爭(zhēng)。
隨著行業(yè)技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展，國內(nèi)自主生產(chǎn)能力的逐步提高，其產(chǎn)能的提升已超過市場(chǎng)需求的提升。
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